機械制造技術(shù)課程設(shè)計-法蘭盤工藝規(guī)程及鉆M6孔夾具設(shè)計含工藝流程圖

PAGE設(shè)計說明書題目：法蘭盤零件的工藝規(guī)程及鉆M6孔的的工裝夾具設(shè)計學(xué)生：學(xué)號：專業(yè)：班級：指導(dǎo)老師：摘要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。法蘭盤加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessing￠140holejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror目錄序言 1一零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝分析 2二工藝規(guī)程設(shè)計 32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇 32.3制定工藝路線 32.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 62.5切削用量及工時的計算 6三夾具設(shè)計 203.1問題的提出 203.2定位基準(zhǔn)的選擇 203.3定位誤差分析 203.4:切削力和夾緊力計算 213.5夾具的簡要操作說明 22總結(jié) 23致謝 24參考文獻 25第1頁共30頁序言全套設(shè)計圖紙加V信153893706或扣3346389411機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。法蘭盤的加工工藝規(guī)程及鉆M6孔的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行這次設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一零件的分析1.1零件的作用法蘭盤用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。1.2零件的工藝分析法蘭盤有2組加工面他們有位置度要求。這2組加工面的分別為1，一是以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要包括內(nèi)院和各個端面2：二是以φ42孔為中心的加工面，這組加工面包括2-φ7孔和M6和2-φ7锪孔φ12二工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式零件的材料為45鋼，零件的可鍛性好，因此可用鍛造的方法因為是成批生產(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：對法蘭盤這樣的回轉(zhuǎn)體零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對與回轉(zhuǎn)體類零件我們通常以不加工的外圓作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用孔做為精基準(zhǔn)2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：粗車小端外圓和端面。工序Ⅳ：粗車大端外圓和端面工序Ⅴ：粗車φ42孔工序Ⅵ：精車小端外圓和端面工序Ⅶ：精車小端外圓和端面工序Ⅷ：精車φ42孔工序Ⅸ：銑寬100mm的2面工序X：鉆2-φ7的孔工序XI：鉆2-φ7锪孔φ12深6工序XII：鉆M6孔工序XIII：磨φ42外圓工序XIV：磨φ55外圓工序XV：檢驗，入庫方案二工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：粗車小端外圓和端面。工序Ⅳ：粗車大端外圓和端面工序Ⅴ：粗車φ42孔工序Ⅵ：精車小端外圓和端面工序Ⅶ：精車小端外圓和端面工序Ⅷ：精車φ42孔工序Ⅸ：磨φ42外圓工序X：磨φ55外圓工序XI：銑寬100mm的2面工序XII：鉆2-φ7的孔工序XIII：鉆2-φ7锪孔φ12深6工序XIV：鉆M6孔工序XV：檢驗，入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一是先粗車，精車，然后鉆各個小孔然后再磨削內(nèi)院和外圓，這樣把磨削放在最后的好處，是鉆M6孔后的毛刺可以通過磨削消除，保證加工的精度和光潔度，而方案二在沒有辦法保證這些加工精度。綜合考慮我們選擇方案一具體的工藝路線如下工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：粗車小端外圓和端面。工序Ⅳ：粗車大端外圓和端面工序Ⅴ：粗車φ42孔工序Ⅵ：精車小端外圓和端面工序Ⅶ：精車小端外圓和端面工序Ⅷ：精車φ42孔工序Ⅸ：銑寬100mm的2面工序X：鉆2-φ7的孔工序XI：鉆2-φ7锪孔φ12深6工序XII：鉆M6孔工序XIII：磨φ42外圓工序XIV：磨φ55外圓工序XV：檢驗，入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定法蘭盤零件材料為HT200生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。法蘭盤孔為空心不鑄造，單邊余量為2mm2：各個加工面精度要求高，我們余量定為2mm2.5切削用量及工時的計算工序一：粗車：Φ55端面，Φ130右端面，Φ55外圓工步一：粗車Φ55端面選擇端面車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(28+10)/475=0.0589min。工步二：粗車Φ130右端面選擇端面車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(65+10)/475=0.15789min工步三：粗車Φ55外圓選擇端面車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(32+10)/475=0.8842min工序二：粗車Φ70，Φ130左端面工步一：粗車Φ70端面選擇端面車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(35+10)/475=0.0947min工步二:粗車Φ130端面選擇端面車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(65+10)/475=0.15789min工序三：粗車Φ42的孔選擇內(nèi)圓車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(49+10)/475=0.1242min工序六：精車的工序如上，在此不再累述工序八：銑寬100mm的2端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為12.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?98當(dāng)＝198r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取計算工時切削工時：，，則機動工時為工序九：鉆2-Φ7的孔鉆Φ7確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序X：鉆4-Φ7孔锪孔Φ12的孔深6鉆Φ7確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：锪孔Φ12深6選擇鉆頭選擇高速鋼锪孔鉆時do=15mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度°°°2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》所以，按鉆頭強度選擇按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量經(jīng)校驗校驗成功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．（3）切削速度查《切》修正系數(shù)故。查《切》機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率所以故滿足條件，校驗成立。３.計算工時由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。工序XI：鉆M6孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為工步二：攻絲M6攻螺紋M6mm。按機床選取，則機動時，，攻M16孔工序XII;磨Φ42內(nèi)圓機床M2110A輕型內(nèi)圓磨床1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有工件速度＝18m/min縱向進給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進給量--工作臺往返一次砂輪徑向進給量＝0.3(min)其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有砂輪輪速n=1500r/min(見機床說明書)v=27.5m/s工件速度＝10m/min軸向進給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.015mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進給量--工作臺往返一次砂輪徑向進給量＝0.53(min)工序XIII：磨Φ55外圓(1)磨Φ120mm外圓柱面機床MQ1350A輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有工件速度＝18m/min縱向進給量＝0.5B＝20mm(雙行程)切削深度＝0.0157mm/st3)切削工時式中D被加工直徑b加工寬度Z--單邊加工余量K系數(shù)V工作臺移動速度--工作臺往返一次砂輪軸向進給量--工作臺往返一次砂輪徑向進給量＝0.55(min)三、夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計第XI道工序鉆M6孔夾具設(shè)計3.1問題的提出本夾具主要用于加工M6孔，因為M6孔沒有位置精度要求，定位要求不高，因此我們主要考慮提高生產(chǎn)效率的，也就是考慮工件能迅速放到正確的位置上。3.2定位基準(zhǔn)的選擇采用Φ42，φ7內(nèi)孔，端面和定位同時用開口壓板壓緊，即采用經(jīng)典的一面2銷定位3.3定位誤差分析因為鉆孔時的孔的位置度沒有精度要求，且我們精車過的φ42孔定位，定位精度較高，因此定位誤差不予考慮，主要考慮如何提高生產(chǎn)效率上3.4:切削力和夾緊力計算由于本工序主要是鉆M6的孔沒有精度要求，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進行計算，及夾緊力和鉆削力的計算。鉆孔時的切削力計算：根據(jù)（《機械加工工藝手冊》李洪主編）表2.4-69鉆孔時的切削力為：N.m夾緊力的計算：根據(jù)（《機床夾具設(shè)計手冊》第三版王光斗王春福主編）表1-3-11=90526N在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)式中：—基本安全系數(shù)；取1.5—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1—刀具鈍化系數(shù)；取1.1—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1則N鉆削力小于夾緊力，所以該夾緊裝置